[發明專利]一種供電網絡拓撲結構優化方法及裝置

在審

• 申請號: 202111576061.9
• 申請日: 2021-12-22
• 公開（公告）號: CN114447932A
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 王昊晴;盛萬興;段青;趙彩虹;劉寧;孟曉麗;沙廣林;馬春艷;張姚;吳云召;劉璐;張偉超;李佳;高健;藺海麗;馮德志;李運碩
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J3/06
• 分類號: H02J3/06;H02J3/14;H02J3/00
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.一種供電網絡拓撲結構優化方法，其特征在于，所述方法包括：

求解預先構建的第一優化模型，獲取供電網絡拓撲結構中各節點間的最優連通情況；

利用所述各節點間的最優連通情況調節供電網絡拓撲結構中各節點間的連通情況；

求解預先構建的第二優化模型，獲取供電網絡拓撲結構的最優潮流參數；

利用所述最優潮流參數調節供電網絡拓撲結構的潮流參數；

其中，所述預先構建的第一優化模型包括：以供電網絡拓撲結構在N-K連鎖故障場景下的最小切負載量最小為目標的目標函數及其對應的約束條件，所述預先構建的第二優化模型包括：以供電網絡拓撲結構的切負載量最小為目標的目標函數及其對應的約束條件，N為供電網絡拓撲結構中節點總數，K為故障節點數。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述以供電網絡拓撲結構在N-K連鎖故障場景下的最小切負載量最小為目標的目標函數的計算式如下：

上式中，M為N-K連鎖故障場景總數，m為經過場景削減的N-K連鎖故障場景總數，ω_j為節點j的權重，為第i個N-K連鎖故障場景中節點j處的最小切負載量。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述以供電網絡拓撲結構在N-K連鎖故障場景下的最小切負載量最小為目標的目標函數對應的約束條件的數學模型如下：

上式中，a_xj為供電網絡拓撲結構中節點x與節點j之間的備選支路連通系數，當節點x與節點j之間的備選支路連通時，a_xj＝1，當節點x與節點j之間的備選支路不連通時，a_xj＝0，N₁為網絡正常運行的最小支路數，N₂為網絡中備選線路的總數。

4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述潮流參數至少包括下述中的一種：各節點間線路的線容量、各節點的相角。

5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述以供電網絡拓撲結構的切負載量最小為目標的目標函數的計算式如下：

上式中，SL_j為節點j的切負載量。

6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述以供電網絡拓撲結構的切負載量最小為目標的目標函數對應的約束條件的數學模型如下：

a_xjP_xjx_xj＝θ_x-θ_j

P_PV,x+P_Es,x+P_in,x-P_out,x-P_Le,x＝SL_pInS_x-SL_nInS_x

0≤θ_x≤2π

上式中，P_xj為節點x與節點j間線路的線容量，x_xj為節點x與節點j間的導納，θ_x為節點x的相角，θ_j為節點j的相角，P_PV,x為節點x的光伏發電功率，P_Es,x為節點x的儲能出力，P_in,x為節點x的流入功率，P_out,x為節點x的流出功率，P_Le,x為節點x的工作功率，SL_pInS_x為節點x功率平衡的正松弛，SL_nInS_x為節點x功率平衡的負松弛，為節點x與節點j間線路的線容量最大值，為節點x的光伏發電功率最大值。